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国产“超级充电宝”有多硬核?四代核电技术揭晓

2024年05月14日 19:10:09 来源:央视新闻 作者:文为明

近年来,我国核电技术快速发展,已进入世界核电技术第一方阵。不久前,中国核能行业协会发布了《中国核能发展报告2024》蓝皮书,蓝皮书显示,截至目前,我国在建核电机组26台,总装机容量3030万千瓦,在建数量和装机容量均保持世界第一。

以“华龙一号”“国和一号”为代表的自主第三代核电技术在我国正有序部署。与此同时,中国在第四代核电技术的多个技术方向上取得了突破性进展。

全球首座投入商业运行的第四代核电站——石岛湾高温气冷堆示范工程,自去年12月投产以来,发电量已经超过6.5亿度,这也标志着我国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平,这也是我国在核能技术方面领先世界的创举。

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四代核电高温气冷堆

更安全的未来能源

石岛湾高温气冷堆示范工程位于山东省荣成市,是中国具有完全自主知识产权的国家重大科技专项标志性成果,也是全球首座第四代核电站,该工程装机容量20万千瓦,发电量足以满足20万户家庭的用电需求。

高温气冷堆,包括高温、气冷两个关键词。

高温是指反应堆堆芯采用石墨、陶瓷等耐高温材料,使得堆芯温度可以达到将近1000摄氏度;

“气冷”则是指反应堆采用惰性气体氦气进行堆芯冷却和传热,不同于传统核电站的“水冷”方式。氦气在高温环境下不容易与反应堆中的其他物质发生反应,因此叫作高温气冷堆。

石岛湾高温气冷堆示范工程是全世界首次在商业规模核电站上实现了“固有安全”,简单说就是,即使突发故障或遭遇严重外部事件,在不靠人为干预和应急冷却的情况下,反应堆堆芯也不会熔化,放射性也不会大量外泄。从根本上解决了核能安全利用的世界级难题。

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四代核电分六种堆型

各有优势

第四代核能系统的目标,就是使核电具有更好的经济竞争性、安全和可靠性,要求燃料利用率高、废物产生量小,它也是全球核能产业下一步发展的方向。在国际上,第四代核能系统一共有六种堆型,包括气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆、熔盐堆、超临界水堆和高温气冷堆。这些堆型都有什么特点,各自有哪些优势?

高温气冷堆具有固有安全性,发电效率高、环境适应性强、用途广泛,在核能发电、热电冷联产等领域商业化应用前景广阔。

此外,钠冷快堆是目前运行经验最丰富的先进核能系统,也是我国正在重点发展的堆型之一。中核集团原子能科学研究院的实验快堆,就是我国第四代钠冷快堆的研发平台。它采用钠为冷却剂,因而也被称作“钠冷快堆”。

快堆采用了非能动的停堆技术,也就是在遇到意外事故要停堆的情况下,只需要靠温度变化或者重力,就能实现主动停堆,而不需要人为干预。除了更安全,快堆的主要优势是可以充分利用铀资源,铀资源利用率可以比三代堆提高60倍以上。

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中国其他第四代核电技术扫描

除了快堆、高温气冷堆,在第四代核能系统的六种反应堆中,我国还进行了哪些研究?进展如何?

山东石岛湾高温气冷堆示范电站投入商业运行后,新的商业化高温气冷堆项目已在我国若干省份启动。

此外,中科院研发的甘肃武威钍基熔盐堆,即将建成小型实验堆。我国铅冷快堆和超临界水堆都正在研发中。与此同时,我国正在加快一体化快堆的工程研制。

我国的一体化快堆在2040年前后有望开始规模化发展,成为新开工的核电机型主力,解决我国核能可持续发展、核燃料长期安全有效供应的问题。

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核电技术如何分代?

各自有何特点?

核电技术目前已经发展到第四代,前几代核电技术都有哪些特点?又是如何划分的?通过一个短片了解下。


责任编辑:陈浩然
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